Esercizi teorema di Ampere e solenoidi

esercizi teorema di Ampere e solenoidi

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PROBLEMA

Un solenoide superconduttore è costruito per generare un campo magnetico di 10.0 T. a) Se l'avvolgimento del solenoide è costituito da 2000 spire/m, qual è la corrente richiesta? b) Quale forza per unità di lunghezza è esercitata da questo campo magnetico sulle spire del solenoide?

—o—–o—

Il campo di un solenoide vale:

B = μ₀nI

⇒ I = ^B/_μ0n

I = ¹⁰/_{4π·10^-7·2·10³} = ¹/_8π·10⁵ = 3.98·10³ A

• Valutiamo ora la forza, tenendo presente che il campo B⃗ e le spire sono ortogonali

F⃗ = I L × B⃗ → |F⃗| = I L B

^|F⃗|/_L = I · B = 3.98·10³·10¹ = 3.98·10⁴ N

• La forza è diretta verso l'esterno del solenoide

  È come se un metro di filo dovesse sostenere una massa di m = ^F/_g = ^3.98·104/_9.8 = 4.1 tonnellate